¿Cuál es la diferencia entre la fibra de carbono T300 T700 y T800?

Las fibras de carbono tienen varias ventajas que incluyen alta rigidez, alta resistencia a la tracción, bajo peso, alta resistencia química, tolerancia a altas temperaturas y baja expansión térmica. Al comprar productos o piezas de fibra de carbono, normalmente prestamos más atención al contenido de carbono. Sin embargo, es más importante qué tipo de material de fibra de carbono se utiliza en la fabricación. Debido a que los diferentes materiales tienen diferentes aplicaciones, permítanos brindarle una diferencia detallada entre el T300, el T700 y el Fibra de carbono T800.

1.  Composición de fibra de carbono

Las fibras de carbono o fibras de carbono (alternativamente CF, fibra de grafito o fibra de grafito) son fibras de entre 5 y 10 micrómetros de diámetro y están compuestas principalmente por átomos de carbono. Por la composición, la fibra de carbono T300, T700 y T800 tienen diferentes contenidos de carbono, la fracción de masa de T300 es 92,5%, T700 es ˃93%, T800 es ˃96%. El nitrógeno es el elemento principal además del carbono, el primero del T300 es 6,96%, el T700 es 4,24% respectivamente, en comparación con el T700, el contenido de carbono fue significativamente mayor que el del T300, la temperatura de carbonización es mayor que la del T300. El contenido de sodio y potasio en T300, T700S y T800S es

Las fibras de carbono suelen combinarse con otros materiales para formar un compuesto. Cuando se impregna con una resina plástica y se hornea, forma un polímero reforzado con fibra de carbono (a menudo denominado fibra de carbono) que tiene una relación resistencia-peso muy alta y es extremadamente rígido aunque algo frágil.

Diferentes resinas utilizadas en diferentes materiales de fibra de carbono, verifique los siguientes datos:

COMPATIBILIDAD DEL SISTEMA DE RESINA

Desde el aspecto de la superficie, debido al diferente proceso de hilado, la superficie de T300 y T700 muestra características diferentes. la superficie de T300 Tiene forma de corteza y no tiene ranuras obvias, que es la característica del proceso de hilado húmedo, disponible en tamaños de remolque de 1K, 3K, 6K y 12K. Y la T700 muestra una superficie lisa, que es la característica del hilado en seco-húmedo. Disponible en tamaños de remolque de 6K, 12K y 24K.

La fibra T800 absorbe la resina de manera diferente, lo que la hace superior en términos de reducción de peso, reactividad y resistencia absoluta. Esta fibra nunca torcida tiene excelentes propiedades compuestas de tracción y está diseñada específicamente para satisfacer la demanda de ahorro de peso de las aeronaves y los productos recreativos de alto rendimiento. Excelente procesabilidad en métodos de fabricación tradicionales (tejido, trenzado, bobinado de filamentos, preimpregnados, etc). Disponible en tamaños de remolque de 12K y 24K.

2.  Propiedades de la fibra de carbono

T300 es el primero de la compañía japonesa TORAY inventado en la década de 1970, tiene un módulo de fibra de 33-34 Msi o ligeramente superior, es un tipo de fibra de carbono de módulo estándar, es la fibra de carbono más rentable medida por su resistencia a la tracción o módulo por costo unitario. Por lo tanto, las fibras de carbono de módulo estándar T300 de Toray son un estándar reconocido en la industria. T700 Es una fibra de carbono de módulo estándar de alta resistencia a la tracción, que es otra fibra industrial estándar. Desde el punto de vista del rendimiento, la fibra de carbono T300 y T700 tienen el mismo módulo de tracción de 230 GPa y 7 μm de diámetro; pero en la resistencia a la tracción, la diferencia es grande, T300 3.53GPa y T700 alcanzaron 4.90GPa, mientras que el primero aumentó en un 38.8%, y el alargamiento de T700 aumentó en un 40%, la densidad de volumen aumentó en un 2.27%.

T800 es un módulo intermedio cuyo módulo de tracción es de 42 Msi, fibra de alta resistencia a la tracción, con propiedades compuestas de alto nivel y equilibrio.

Resistencia a la tracción: T300 es 3530 [MPa], T700SC alcanzó 4900 [MPa], mientras que T800SC es 5880 [MPa],

Módulo de tracción: T300 es 230 [GPa], T700S es 230 [GPa], T800 es 294 [GPa].

la densidad: T300 es 1,76 g/cm2, T700 es 1,80 g/cm2, T800 es 1,80 g/cm2.

Diámetro del filamento: T300 y T700 son de 7 μm, T800 es de 5 μm, el diámetro de T800 es menor que el de los otros dos.

Alargamiento / Deformación en caso de falla: T300 es 1,3%, T700 es 2,1%, T800 es 2%.

CTE (El coeficiente de expansión térmica): T300 es -0,41 α⋅10 (-6)/˚C; T700S es -0,3810 (-6) / C, y T800S es -0,4 α ·10 (-6) /°C, T800H es -0,56 α ·10 (-6) /°C.

Capacidad calorífica específica: T300 es 0,777 J/g ·°C; T700S y T700G son 0,752 J/g ·°C, T800H es 0,752 J/g ·°C, T800S es 0,740 J/g ·°C.

Conductividad térmica: T300 es 0,105 J/cm·s·°C; T700S/T700G 0,096 J/cm ·s·°C, T800H es 0,10 J/cm ·s·°C, T800S es 0,113 J/cm ·s·°C.

Resistividad eléctrica: T300 es 1,7 x 10-3 Ω·cm; T700S 1,6 x 10-3 Ω·cm, T700G es 1,5 x 10-3 Ω·cm; T800H es de 1,4 x 10-3 Ω·cm, T800S es de 1,3 x 10-3 Ω·cm.

Así que puedes obtener fácilmente los datos de la siguiente manera: En resumen, la fibra de carbono T800 es un 11% más fuerte que la T700 en términos de resistencia a la tracción. La fibra de carbono T700 es un 38,8% más resistente que la T300.

3.  Costos de fibra de carbono

fibra de carbono T300 como el primer material compuesto, se ha utilizado ampliamente durante 30 años. Al principio el coste era muy elevado. El precio de la lámina de fibra de carbono del material T300 de 400 * 500 * 5 mm es de 130 a 140 dólares estadounidenses, pero con Toray Corporation los envíos de T300 son cada vez mayores y el costo del material es cada vez menor. El costo de la fibra de carbono T300 ahora es muy económico. El precio actual de una placa de fibra de carbono de 400 * 500 * 5 mm es de aproximadamente $ 80, que es casi la mitad del precio cuando se lanzó por primera vez. En términos de costo, el precio del T700 es aproximadamente un 40% más caro que el del T300, el precio de una lámina de fibra de carbono T700 de 400 * 500 * 5 mm es de aproximadamente 120 dólares estadounidenses; mientras que el T800 es entre un 30% y un 40% más caro que el T700. Esto se debe principalmente al grado T700 y al costo de la materia prima y el costo de producción y procesamiento de la fibra de carbono de grado T800 y del T300, lo que resulta en que el precio final de T700 y T800 sea mucho más caro que el de T300.

4.  Aplicaciones de fibra de carbono 

La estructura de disposición interna del T300, T700 y T800 es diferente, la materia prima y el procesamiento de productos son diferentes, lo que marca una diferencia significativa en el rendimiento. Entonces tienen una diferencia en las áreas de aplicación.

En la actualidad, la producción de productos de fibra de carbono en el mercado civil se basa principalmente en el T300, que es una consideración integral de la rentabilidad. En términos de resistencia, sabemos que la dureza del acero es muy alta, pero la resistencia a la tracción de la fibra de carbono T300 es de 3530 MPa, que es 4 veces mayor que la del acero. Es más seguro y confiable de usar y tiene una vida más larga.

En términos de áreas de aplicación, el acero se utiliza generalmente como piezas estructurales, mientras que la fibra de carbono T300 se puede utilizar para piezas estructurales, pero también se puede utilizar para fabricar carteras, clips, tarjetas de visita, artesanías y otros artículos pequeños de uso común en la vida diaria, así como marcos de drones y chasis de coches de carreras y volantes de fibra de carbono y otros productos.

Por supuesto, si el producto requiere mayor precisión y el entorno de uso tiene ciertos requisitos de resistencia del producto, puede optar por utilizar fibra de carbono T700 y T800.  Fibra de carbono T700 es un material de alta resistencia a la tracción que se puede utilizar solo como material para fabricar productos. Debido a que T700 es muy flexible, puede reducir en gran medida la probabilidad de agrietamiento y agrietamiento de los productos de fibra de carbono producidos. Por lo tanto, los entusiastas de los drones FPV adoran profundamente el material T700. Se utilizan para diseñar marcos o brazos de drones y no se deslaminan al impactar durante el vuelo.

El T800 es muy ligero y rígido, pero también es muy frágil, por lo que no es adecuado usarlo para fabricar productos por separado porque, mientras que el T800 debe usarse con fibra de carbono T700 juntos para mejorar la rigidez de los productos.

El carbono T800 es más fuerte y liviano y un 11% más fuerte que el T700 en términos de resistencia a la tracción. También ofrece una reacción de respuesta de retorno más rápida. El T800 también es ligeramente más fuerte que el T700 en términos de resistencia a la compresión. 

T800 utilizado en:

1. En el campo de la alta tecnología, China se ha aplicado en lanzadores de misiles, motores de cohetes sólidos, satélites y naves espaciales.

2. En la fabricación de aviones y automóviles, el uso de materiales de fibra de carbono en la fabricación de automóviles puede suponer un gran avance en el peso ligero de los automóviles y aportar el beneficio social del ahorro de energía. La industria cree que la fibra de carbono se utilizará cada vez más en el futuro de la fabricación de automóviles.

3. En la construcción de ferrocarriles, los sistemas superiores grandes y las paredes de aislamiento acústico tendrán buenas aplicaciones en el futuro, lo que también será un área de aplicación prometedora para la fibra de carbono T800. El recipiente a presión se utiliza principalmente en el tanque de gas natural comprimido (GNC) de los automóviles y también en el respirador fijo (SCBA) de los bomberos. Las latas de GNC provienen de Estados Unidos y países europeos, y ahora Japón y otros países asiáticos también han mostrado gran interés en la aplicación. Otras aplicaciones de la fibra de carbono T800 incluyen piezas de máquinas, electrodomésticos, computadoras y la producción de materiales compuestos relacionados con dispositivos semiconductores, que pueden usarse para fortalecer y proteger contra ondas electromagnéticas y antiestáticas.

5.  Soluciones ligeras de fibra de carbono

Ahora, cada vez más productos necesitan optimizar el peso de sus productos para reducir el peso de los productos y al mismo tiempo garantizar su resistencia. Esto requiere que actualicemos y reemplacemos el materiales. La siguiente es la solución liviana que obtuvimos a través de experimentos como referencia. El uso de material T300 de 4,99 mm equivale a la resistencia de 4 mm de espesor del material T400, lo que equivale a la resistencia de usar T700SC de 3,6 mm de espesor o T700H de 3,21 mm de espesor, o equivalente a la resistencia de 3 mm de espesor de T800S. Por lo tanto, muchas empresas de diseño de drones utilizan T800 de 3 mm para reemplazar el T300 original de 5 mm o usan T700 de 3,6 mm para reemplazar el T300 de 5 mm.

En resumen, T300 es el material de fibra de carbono más común y económico. El T700 es un material amado por los entusiastas de los drones. Tiene resistencia y rentabilidad, lo que se utiliza ampliamente en la industria de los drones. La fibra de carbono T800 es la más resistente y, por supuesto, el costo es el más alto. Se utiliza principalmente en la fabricación de alta gama. También es necesario utilizar material de fibra de carbono T800 para reducir el peso total del producto.